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单斜相的定义

发表时间：2024-07-28 06:32:53 来源：网友投稿

为此研究人员基于前期在钒基正极方面的研发基础（Advanced Energy Materials，2021；Energy Storage Materials，2021；Journal of Materials Chemistry A，2020；ACS Energy letter，2019；Nano Energy，2018），通过低温水热法和高温烧结法分别获得了具有高结晶度和高纯度的四方相NaVPO4F和单斜相NaVPO4F。科研人员利用HADDF-STEM从原子尺度观察到两相的准确晶胞结构和构相差异，其中四方相在c轴方向上呈正方形晶胞边界，单斜相在[214]方向呈平行四边形晶胞边界；结合原位变温环境TEM、原位变温XRD和XPS等表征方法，揭示了由于两相V-P-V键角不同引起的结合能差异，单斜相因具有更高的V-P-V键结合能表现出更好的热稳定性，当温度升高至650度以上时会发生由四方相NaVPO4F逐渐转变为单斜相的不可逆相变；进一步利用电化学原位XRD和DFT理论计算等相结合，解析了两种晶体结构在电化学过程中的储钠反应机制及电荷传递动力学：四方相在充放电过程中发生无相变的固溶体反应，单斜相发生由单斜—正交的两相相变反应，所以前者的电化学稳定性更好；在动力学方面，单斜相NaVPO4F具有更高的本征电导率和钠离子扩散速率，表现出更高的功率密度，而四方相NaVPO4F电荷传递动力学虽慢，但其本征脱钠活化能较高，放电电压较高，表现出更高的能量密度（501.6 Wh/kg），证实了单斜相NaVPO4F可作为一种功率型钠离子电池用正极优选材料，四方相NaVPO4F可作为一种能量型钠离子电池用正极优选材料。上述研究为高性能钠离子电池电极晶胞结构设计及下一代高比能量、高比功率钠离子电池体系开发提供了理论基础和技术支持。

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